JPS6294242A

JPS6294242A - バランス調整装置

Info

Publication number: JPS6294242A
Application number: JP23454885A
Authority: JP
Inventors: Akio Iwata; 岩田　暘生
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1987-04-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野１この発明は、砥石旋回工具、ヂャック等の回転工員の取
付バランスを調整する装置に関する。

［発明の技術向背；Ｈおよびその問題点］近年、工作機
械に要求される加工精度は精密化の一途をたどり、精密
化を要求される部品については従来の１／１０乃至１／
１００の高精度が必要とされるまでになっている。この
ような要求を満足するためには、工作機械の主要部たる
回転スピンドル、工具または加工物をまっすぐに移動さ
せるスライド、それらの駆動系等に細心の注意を払って
組立、製作する。そしてさらに、工作機械でつくられる
加工面は切削工具と加工物との相対運動が加工面に刻ま
れるものであるから、前記のような精度に仕上げるため
には回転体のバランスをよくとり、機械に振動を与えな
いように覆ることが必要である。

このような必要に応え、従来がら振動検出器を応用し、
回転部材のアンバランス量とその５商を指示づるバラン
ス指示装置が知られている。そしてこのようなバランス
指示装置行を用いて工作工具の取付バランスをとるため
には、バランス指示装置のバランス指示により作業者が
バランスこまを調整し、再びバランス指示装置の指示を
読み、これを幾度か繰り返し行なって、振動が少なくな
ったところでバランス調整完了とする手順がとられてい
る。このために、より精度の高い加工面を得るためには
作業者の熟練を要し、かつ長時間の作業が必要であると
いった問題があった。

［発明の目的１この発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであって、砥石フランジ、旋回工具ボルダ−または旋
削用チャック等の回転部材内にバランス調整用の可動バ
ランスウェイトを設け、振動検出器からの信号によりこ
の可動バランスウェイトを駆動さｕｌその可動バランス
ウェイトの振動が最小となるように自動的にバランス調
整を行なうようにしたバランス調整装置を提供すること
を目的とする。

［発明の構成１この発明は、工作義賊の工具数例部にＪ５いて、回転部
材内にバランス調整用の可動バランスウェイ１〜を設け
ると共にこの可動バランスウェイトの駆動機構を設け、
前記回転部材に振動検出器を設りると共にこの振動検出
器からの信号により振動が最小と４ｆるように前記駆動
機構をｉｔ、ＩＩ御して可動バランスウェイトの回転調
整をする調整駆動装置を備えて成るバランス調整装置を
要旨とするものである。

［発明の実施例］第１図は平面研削盤１の全体を示したしのであり、数値
制ｉｌｌ　Ｖｔ装置を備えている。この平面研削ｌｌｌ
１１は、基台５の上に第１図で左右に水平に往復動する
テーブル７を備え、中央にコラムつがあって、加工へラ
ド１１と総称する、回転砥石１３を上下に移動自在に備
えている部分があり、頂部にドレッシング装置１５を備
えている。

基台５の上で、前記テーブル７を第１図の奥行方向に水
平に移動自在に支承するｌ、Ｌドル１７があり、このサ
ドル１７を前後に移動させるためのハンドル１９と、サ
ドル１７の上で前記テーブル７を左右に移動させるハン
ドル２１とが設けである。

さらに前記加工ヘッド１１を上下に移動するハンドル２
３が設りである。さらにこの平面研削盤１では、操作ボ
ックス２５と、研削油循環装置２７とが設けてあり、数
値制御装置３による自動平面研削と共に、ハンドル１９
．２１．２３の操作による手動研削す実行することがで
きる。

このような平面研削盤１において、その回転砥石１３は
精密な平面研削加工を行なおうとするとき微妙なバラン
ス調整を必要とする。第２図および第３図はこの研削盤
１における回転砥石１３のバランス調整装置の実施例を
示すものである。工作工具としての回転砥石１３は、砥
石軸２９に取付けられた砥石フランジ３１に取付けられ
ている。

そしてこの回転ＰＩＳ材としての砥石フランジ３１内に
は、はぼ１８０°対称な位置に２対の固定バランスウェ
イト３３、可動バランスウェイト３５が対向して設けら
れている。各可動バランスウェイト３５に対しては、そ
の近くにマイクロ七−夕３７が設けられて４タリ、この
マイクロ七−夕３７よリウォーム３つ、つＡ−ムホイー
ル４１．ウオーム４３．つＡ−ムホイール４５を経由し
て可動バランスウェイト３５を回転駆動可能としている
。

さらに砥石フランジ３１には電子回路プリント板４７が
設ｃノられており、２個のマイクロモータ３７．３７を
制御する。

一方砥石軸２つのハウジング４９には振動検出器５１が
取付（プられており、検出した振動の信号を発信する機
能を有する。

前記電子回路プリント板４７に設Ｃプられた受信用およ
び増幅用電子回路と、この振動検出器５１に設りられた
信号発信用回路とはそれぞれ、第４図および第５図に示
す回路構成である。第４図に示すように、振動検出器５
１は、ハウジング４９の振動を電気信号に変換づる振動
検出部５３、この信号を増幅部る増幅部５５、フィルタ
５７、Ａ１０変換器５９を備えている。ざらにこのＡ／
Ｄ変換器５つの出）ｊは一部が比較器６１の八人力どし
て時間遅れなしに与えられ、他の一部はＵｔ回路６３を
通して比較器６１の８入力に与えられる。

比較器６１において六入力がＢ入力より大きいときには
、マイクロモータ３７の反転指令信号がフリップフロッ
プ回路（Ｆ、Ｆ、＞６５に与えられる。このＦ、Ｆ、６
５の反転出力は第２のフリップフロップ回路（Ｆ、Ｆ、
）６７に反転入力として接続されている。第１および第
２のＦ、Ｆ。

６５．６７の入力には常に正転指令信号が入力されてい
る。そしてこれらＦ、Ｆ、６５．６７の出力は、信号発
生回路６９に正転信号、逆転信号Ｒ１停止信＠Ｓとして
入力される。信号発生回路６９には２台のマイクロモー
タ３７．３７のいずれを駆動させるかそのモータ指定信
号Ｍ１信号、Ｍ２信号が入力されている。そしてこの信
号発生回路６９の出力は、変調信号として発信器７１に
入力され、ここからモータ指定信号と共に正転、逆転Ｒ
１停止Ｓの指令信号が発信される。

なお前記第２のＦ、Ｆ、６７からの停止信号Ｓはバラン
ス取り完了信号としても利用され、ランプその他適宜の
報知手段に入力される。

マイク［］モータ３７．３７の回転制御のための電子回
路プリン１−板４７は第５図に示す回路構成を４ｉ　Ｌ
、前記振動検出器５１からの信号を増幅器７３によって
増幅し、復調器７５によって復調し、信号分離回路７７
においてモータ指定信９とモータ回転指令信号とに分離
し、それぞれモータｉ、ｌＪ　ｍ回路７９に与え、マイ
クロモータ３７．３７の駆動制御を行なう。

上記構成のバランス調整装置の動作を次に説明する。装
置の起動によって回転砥石１３の砥石軸２９を回転させ
る。この場合に回転砥石１３にアンバランスが生じてい
るならば、砥石７ランジ３１は砥石軸２９と共に大きく
振動し、その振動が振動検出″ａ５１によって検出され
る。振動検出器５１においては、振動検出部５３が振動
を検出して増幅部５５で増幅し、フィルタ５７、Ａ／Ｄ
変換器５９を介して比較器６１に六入力として与え、ま
た遅延回路６３を介してＢ入力として比較器６１に与え
る。

比較ＰＪ６１においては、遅延回路６３を通ってさ゛た
振動信号人力Ｂが、その到達時にＡ／Ｄ変換機５９から
直接入力される遅延時間Ｔｙｉの振動信呂と比較される
。そこで、この遅延時間Ｔの間に可動バランスウェイト
３５．３５の回転があってバランス状態に変更が生じて
いるならば、六入力とＢ入力とは一致しない。つまり、
マイクロモータ３７の回転駆動ににり可動バランスウェ
イト３５を回転させると、回転砥石１３のバランスが微
妙に変化し、砥石軸２９、ハウジング４９の振動も変化
するのである。そして、可動バランスウェイ；・３５０
回転によりバランス状態が悪くなるならば振動は大きく
なり、遅延時間Ｔの間に六入力は８入力よりも大きくな
り、バランスをとるためにはマイクロモータ３７を反転
さぜる必要が生ずる。そこで、比較器６１においてＡ＞
８の場合には反転指令をＦ、Ｆ、６５に与え、Ｆ、Ｆ、
６５は反転信号Ｒを出力する。

ところが他方、可動バランスウェイト３５が回転するに
したがってさらにバランスが良くなる場合には、時間が
遅くなるほど振動は小さくなる。

そのため遅延時間Ｔの間に六入力は８入力よりも小さな
値となる。そのため、この場合には駆動しているマイク
ロモータ３７を反転させる必要はなく、回転を継続させ
ればよい。そのため、Ｆ、Ｆ。

６５は反転信号を与えられず、元の正転信号Ｆまたは逆
転信号ｌくを出力した状態のまま保持される。

こうして信号発生回路６９はマイクロ七−夕３７．３７
の指定信号Ｍ１信号、Ｍ２信号と共にＦ。

Ｆ、６５．６７の出力信号を変調して発信器７１に与え
、発信器７１はモータ制御回路の受信部に信号を発１コ
する。

電子回路プリン１−板４７に設けられたモータ制御回路
部分では、前記発信器７１からの信号を受信して増幅器
７３で増幅し、復調器７５によって信号の復調を行ない
、信号分離回路７７によって［−タ指定信０Ｍ１信号、
Ｍ２信号と共にモータ回転信号Ｆ、Ｒ，Ｓをとりだして
モータ１；す御回路７９に与える。

モータ制御回路７９では、信号分離回路７７からのモー
タ回転指令信号に応じ、マイクロ七−夕３７゜３７の指
定された側のモータを指定された方向に駆動し、または
停止させるのである。

このようにして、電子回路による信号の送受信によりマ
イクロモータ３７．３７は駆動されるのであるが、この
マイクロモータ３７，３７の駆動による可動バランスウ
ェイト３５．３５の動作を次に説明する。

第２図および第３図に示づように、マイクロヒータ３７
が回転すると、ウオーム３９，４３およびつ４−ムホイ
ール４１．４５を経由して可動バランスウェイト３５が
マイクロ七−夕３７の回転方向に一致しｃ回転する。そ
してこのように可動バランスウェイト３５が回転すると
、その重心位置が変化Ｊるため回転系全体の回転中心も
微妙に変化し、回転砥石１３の回転による振動を大きく
したり小さくしたりするのである。そしてバランスが良
くとれている場合には、回転砥石１３の振動が少なくな
り、その良いバランス状態から離れるにしたがって振動
は大きくなる。

そのため、最適バランス状態であるかどうかは可動バラ
ンスウェイｈ３５，３５を個別に回転さゼ、振ｆｌノ検
出器５１からの振動信号の様子を調べ、振動信号が人さ
くなるようであれば、直らに逆方向の回転１＋ｉ　号を
出し、振ｆＪＪ検出器５１からの（３号が最小になる位
置でその可動バランスウェイト３５の回転を止める。わ
“といて別の可動バランスウェイト３５についても同様
に最小位置を決める１３そしてこの操作を数回繰り返し
、両りの可動ウェイトバランス３５．３５のいずれを回
転させ“Ｃも振動が大ぎくなるようになれば、ぞの状悪
か最適のバランス状態であったと判断でき、バランスど
っか完了する。

第７図および第８図はこの発明の他の実施例を示すもの
であり、フライス盤に応用した実施例を示している。フ
ライス盤の回転軸８１に対し工具ホルダ８３が取りイ４
けられでおり、この工Ｖ１小ルダ８３に対して工具８５
が固定されている。このようなフライス盤に対しては、
その工具ホルダ８３の収納部８７に１８０°対称に固定
バランス・ウェイト８９ど可１７Ｊバランスウェイト９
１とを２対対向して設けである。そして各可動バランス
ウェイ］へ９１に対してはマイクロモータ９３が備えら
れており、セのモイクロモータ９３の出力がウオーム９
５．ウオームホイール９７．ウオーム９９゜ウオームホ
イール１０１を経由して可動バランスウェイト９１を回
転駆動可能に結合している。したがって前記第一実施例
と同様に、回転軸８１と共に二［具ホルダ８３が回転す
る時に生じる振動を、可動バランスウェイト９１の回転
によって最小に抑えるように調整し、回転のバランス状
態を実現づることか可能となる。

［発明の効果］この発明は可動バランスウェイトを回転部材内に設け、
また回転部材の振動検出器を設けているため、振動検出
器により回転部材の振動を検出し、振動が小さくなるよ
うに可動バランスウェイトを駆動することにより自動的
に工作工具のバランスを取ることができる。したがって
、従来のように作業者が逐一バランス指示装置の指示を
読みながらバランスこまを（ｊ＋かして工作工具のバラ
ンスを取るといった作業とせずともよく、自動的に］工
作工具のバランス調整を行なうことがぐさ、９＋”４時
間で簡単にバランス調整が実行できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の用いられる平面１ｉＩｔ
削盤の正面図、第２図はこの発明の一実施例の正面図、
第３図は第２図における■−■線断面図、第４図は上記
実施例の振動検出器の回路ブロック図、第５図はモータ
制御回路のブロック図、第６図は上記実施例の動作説明
図、第７図は他の実施例の正面図、第８図は第７図にお
りる■−■線断面図である。１３・・・回転砥石　　　２９・・・砥石軸３１・・・
砥石フランジ３３・・・固定バランスウェイト３５・・・可動バランスウェイト３７・・・マイクロモータ３９．４３・・・ウオーム４１．４５・・・つＡ−ムホイール４７・・・電子回路プリント板４９・・・砥石軸ハウジング５１・・・振動検出器代理人　弁理士　　三　好　　保　男゛″、”参１］゛
・い・−）第４】第５図第２図第３図第６図（ａ）止バランス第６図（ｂ）バランス第７図第８図手続ネ甫正町、（自発）昭和６０年１２月１３日特許庁長官　　宇　賀　）口　部　　殿１、事ｆｌの表
示　　　特願昭６０−２３４５４８号２、発明の名称　
バランス調整装置３、補正をする者事ｆ１との関係　特許出願人住所（居所）　神奈川類（−Ｊ＋勢原市石田２００番地
氏名（名称）　株式会社　ア　マ　ダ代表者　　　　天　１１　　　満　明４、代理人住　所　　　　〒１０５東京都港区虎ノ門ｌＴ１１２番
３＠虎ノ門第−ビル５階電話　東京（５０４）　３０７５・３０７６・３０７７
番氏名　　弁理士（６８３４）三好　保男ニー１．−ン
゛］。５．７□、。ＩｔＫ！　　　　　　　’″″′りぐ（１
）　　明細書（２）　　図面２〆・・！６、補正の内容（１）　　特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。（２）　　図面のうち、第４図を別紙のとおり補正する
。（３）　　明４１Ｈ１２ページ２行目［この発明は、・
・・」から３行目［・・・装置に関する。」までの文章
を次のとおり補正する。［この発明は、回転砥石、旋回工具又はワーク等を取付
ける取付部の取付バランスを調整するバランス調整に同
に関する。」（４）　　明細よ４ページの１行目「工作機械の工具取
付部において、」を「工作機械のワーク又は工具の取付
部において、］に補正する。（５）　　明細用７ページの１０行目「正転信号」と［
、Ｊとの間にｆ’ＦＪを挿入する。（６）　　明細書７ページ１６行１］「正転」と「、」
との間にｒＦＪを挿入する。（７）　　明細書８ページの１０行目「・・・する。」
と［装置の起動によって・・・」との間に次の文章を挿
入する。［まｆ１１００（ａ　）に示されているように、■で本
バランス調整装置を正転でスタートさせ、振ｆＩＪが大
きい場合には■で反転させ振動を小さくし、さらに振動
が大きくなるようであれば■で反転させ振動を小さくし
、次いで振動が大きくなるようであれば■で反転させる
。上記■および■の動作を２〜３回繰返えし最小点にバ
ランス取りを行なう。第６図（ｂ　）についても第（５
図（ａ　）と同様のやり方でバランス取りが行なわれる
。ざらに詳しくは、」特許請求の範囲（１）　　工作機械のワーク又は二［負の取付部におい
て、回転部材内にバランス調整用の可動バランスウェイ
トを設けると共にこの可動バランスウェイトの駆動機構
を設け、前記回転部材に振動検出器を設（プると共にこ
の振動検出器からの信号により振動が最小となるように
前記駆動機構を制御して可動バランスウェイｉ・の回転
調整をする調整駆動装置を備えて成ることを特徴とする
バランス調整装置。〈２）　　前記工具の取イ・」部は回転（バ石取イζｊ
用であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
のバランス調整装置。（３）　　前記工具の取付部は旋回工員取付用であるこ
とを特徴とする特許請求の栢囲第１項に記載のバランス
調整装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工作機械の工具取付部において、回転部材内にバ
ランス調整用の可動バランスウェイトを設けると共にこ
の可動バランスウェイトの駆動機構を設け、前記回転部
材に振動検出器を設けると共にこの振動検出器からの信
号により振動が最小となるように前記駆動機構を制御し
て可動バランスウェイトの回転調整をする調整駆動装置
を備えて成るバランス調整装置。
（２）前記工具取付部は回転砥石取付用であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のバランス調整装
置。
（３）前記工員取付部は旋回工員取付用であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載のバランス調整装
置。